고현협 교수팀 고성능 나노 트랜지스터 개발

Dec 29. 2010

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울산과기대-UC버클리, 고성능 트랜지스터 제조기술 개발

국내외 연구팀이 기존 실리콘 반도체로는 만들기 어려운 초소형 노트북과 스마트폰 등에 활용할 수 있는 고성능 나노 트랜지스터 제조기술을 개발했다.

고현협 UNIST 나노생명화학공학부 교수팀은 알리 자베이 미국 UC버클리 전자공학과 교수팀과 함께 실리콘 기판 위에 초박막 화합물 반도체를 접합해 초고속ㆍ저전력 트랜지스터를 제조하는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 연구논문은 네이처 11일자에 실린다.

고 교수팀이 개발한 트랜지스터는 지금까지 개발된 실리콘 트랜지스터보다 전자이동도가 3~5배가량 높다.
이 제품이 상용화되면 전자기기 크기와 전력소모를 획기적으로 줄일 수 있어 가볍고 얇으면서도 장시간 사용할 수 있는 초소형ㆍ초경량 노트북과 스마트폰 등을 만들 수 있게 된다.

현재 생산되는 반도체는 두 종류로 나눌 수 있다. 이 가운데 전체 90%를 차지하는 실리콘 반도체는 생산비용은 낮으나 고속 동작이 어렵고 전력소비량과 발열량이 많을 뿐 아니라 소형화하는 데 한계가 있다.

반면 화합물 반도체는 실리콘 트랜지스터보다 2~3배 빠르게 작동하고 전력소비량도 10분의 1 이하로 줄어드는 장점이 있지만 제조공정이 까다롭고 가격이 비싸 일상적인 전자기기에 사용하기 어렵다는 게 단점이다.

고 교수팀은 실리콘 기판 위에 초박막 화합물 반도체를 직접 접합시켜 기존 실리콘 반도체의 한계를 뛰어넘는 차세대 초고속ㆍ저전력 전자소자를 생산할 수 있는 새로운 방법을 제시했다.

고현협 교수는 “나노 트랜지스터 제조 기술은 초고속ㆍ저전력 컴퓨터 CPU, 디지털 전자회로, 메모리 반도체 등 차세대 초고속 전자소자 제조의 핵심 기술로 자리 잡을 것”이라고 말했다.

■ <용어설명>
화합물 반도체 : 실리콘이나 게르마늄처럼 단일 소자로 만드는 반도체와 달리 두 종류 이상의 원소가 비교적 간단한 정수비로 결합된 화합물 소자를 말한다.

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